摘 要

随着多媒体数据的广泛应用和网络技术的快速发展，人们的生活质量得到了巨大的提升，但同时网络数字技术的飞速发展也给人们制造了一些难题。版权保护由于数字产品易于修改，复制和重新分配特性而受到了严重的影响。在这种情形下，国内外学者将视线放到了数字指纹上，数字指纹技术由此诞生，并已然成为版权保护最为重要的手段之一。作为数字水印技术的一种应用形式，数字指纹的原理是利用数字水印技术，将数据的原始拥有者的标志性信息--指纹嵌入到数字媒体中，然后将嵌入了数字指纹的数字媒体分发或出售给多个用户。当原始拥有者发现了盗版行为之后，可以采用某种手段提取出被非法分发产品中，先前所嵌入的指纹，通过跟踪嵌入的数字指纹，达到追踪不法分发者的目的，从而可以对盗版者进行起诉并追究法律责任。这样一来数字指纹技术就很好地起到了保护版权的作用。

本文首先介绍了数字指纹的研究意义，并简要介绍了目前国内外数字指纹技术的发展状况，根据任务书的要求，在充分了解开题背景的前提下提出了一种实时鲁棒数字指纹算法。通过分析研究建立了数字指纹嵌入的算法，接着又在MATLAB环境下采用仿真软件包搭建了该算法的仿真验证平台。在此平台下完成了数字指纹嵌入的程序设计和软件仿真，实验结果证明了本文提出的指纹嵌入算法正确性和可行性，且具有一定的应用价值。

关键词：版权保护，数字指纹，合谋攻击

Abstract

With the extensive application of multimedia data and the rapid development of network technology, people's quality of life has been greatly improved, but at the same time the rapid development of network digital technology has also created some problems for people. Copyright protection has been seriously affected by the ease of modification, reproduction and redistribution of digital products. In this case, domestic and foreign scholars will be on the line of digital fingerprints, digital fingerprint technology was born, and has become one of the most important means of copyright protection. As an application form of digital watermarking technology, the principle of digital fingerprint is to use digital watermarking technology, the original owner of the data icon - fingerprint embedded in the digital media, and then embedded digital fingerprint digital media distribution or Sold to multiple users. When the original owner discovers piracy, it can use some means to extract the fingerprints that were previously embedded in the product, and by tracking the embedded digital fingerprints to track the purpose of the unscrupulous distribution, so that the pirate Prosecute and hold legal liability. This way digital fingerprint technology is very good to play a role in protecting copyright.

This article first introduces the research significance of digital fingerprints, and briefly introduces the current development of digital fingerprint technology at home and abroad, according to the requirements of the task book, in the full understanding of the background under the premise of a digital domain based on digital fingerprint embedded program. The algorithm of digital fingerprint embedding is established by analyzing and researching, and then the simulation verification platform of the algorithm is built by using simulation software package in MATLAB environment. In this platform, the program design and software simulation of digital fingerprint embedding are completed. The experimental results show that the proposed fingerprint embedding algorithm is correct and feasible, and has certain application value.

Keywords: Copyright protection, digital fingerprints, conspiracy attacks

目录

第一章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2数字指纹历史与发展 2

1.3数字指纹的应用 3

1.4本文的主要研究工作及章节安排 4

第二章 数字指纹系统 5

2.1数字指纹系统基本模型 5

2.1.1分发子系统 6

2.1.2跟踪子系统 7

2.2数字指纹的嵌入 8

2.2.1空间域指纹算法 8

2.2.2变换域指纹算法 9

第三章 一种实时鲁棒数字指纹算法 11

3.1数字指纹的嵌入与提取 12

3.1.1数字指纹嵌入过程 12

3.1.2数字指纹提取过程 13

3.1.3数字指纹检测和阈值分析 13

3.2实验结果 14

3.2.1实时性能的比较 14

3.2.2.鲁棒性的比较 15

3.2.3视觉质量的比较 16

第四章 总结与展望 17

4.1总结 17

4.2对未来的展望 17

参考文献 18

致谢 19

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

数字化信息技术的革命给我们的生活带来了巨大的改变，笔记本电脑、手机、平板等产品的普及为我们接触、了解和创造数字产品提供了条件。数字多媒体技术伴随着网络技术的飞速发展逐渐成熟，各种数字化形式的多媒体产品已经变得十分普遍，使用网络传播数字产品和信息变得十分容易。然而网络数字技术的高速发展给人类带来便利的同时，也给我们带来了许多困扰。由于网络具有开放性、共享性和全球性等特点，数字数据容易被不法者篡改，擅自生产和非法传播，这对版权的保护来说是一个巨大的阻碍。在商业应用中，电视、音乐的盗播和非法下载给全世界诸多电影、电视公司和唱片业造成了惨重的打击。因此，数字产品的版权保护变得日益必要，版权保护问题已经成为一个重要而紧迫的问题。

为了实现版权的保护，人们提出了一系列数字版权管理方案，在诸多的数字版权管理方案中，内容访问控制模块和版权标识模块分别是数字版权管理方案中最为关键的两个模块。一种最常被应用的内容访问控制方法--加密学[1]，它的原理是在发送数字产品之前对其进行加密，当有合法用户需要购买时，将加密过的数字产品和相对应的密钥一并发送。即使加密文件被盗版者通过某种途径所盗取，因为没有正确的密钥，盗版者不可能打开该加密文件，这样盗版者只能毫无所获。数字水印技术作为一种新型的版权标识方法，它是向数字产品中嵌入原始拥有者的身份和版权信息，且这个信息不影响人们对数字产品的感知，这个嵌入的版权信息可以对不法分子造成一种威慑，从而达到保护版权的目的。在实际应用中，内容访问控制和版权标识方法往往是相辅相成的：内容访问控制防止了数字产品被非法用户所访问，而版权标识可以检测到数字产品的篡改而阻止了盗版行为的产生。